Hibrit Yapıştırma: Gelişmiş Paketlemenin Geleceğini Yönlendiren Temel Teknoloji
Yarı iletken teknolojisi hızla ilerlerken, Moore Yasası zorluklarla karşılaşıyor. Geleneksel paketleme süreçleri, küçülen çip boyutları ve daha yüksek performans gereksinimleri taleplerini giderek daha fazla karşılayamıyor. Hibrit Yapıştırma teknolojisi, ultra yüksek yoğunluklu ara bağlantılara olanak tanıyan ve geleneksel lehim darbesi tabanlı paketlemenin sınırlamalarının üstesinden gelen çığır açan bir çözüm sunar.
Hibrit bağlama, çipleri doğrudan bağlamak için dielektrik katmanlarla (SiO₂ gibi) birleştirilmiş bakır-bakır atomik bağı kullanarak geleneksel mikro çarpmalara olan ihtiyacı ortadan kaldırır. Bu işlem mikron altı (<1μm) interconnects, increasing interconnect density by 100x to 1000x, which is essential for advanced packaging. Compared to traditional packaging, hybrid bonding offers unprecedented performance and space optimization.
Çekirdek teknolojisi: Çarpmasız ara bağlantı mekanizması
Hibrit bağlamanın özü, bakırdan bakıra bağlama ve dielektrik kovalent bağlantılar (SiO₂ gibi) kullanmak yerine geleneksel mikro çarpmaları ortadan kaldırmakta yatmaktadır. Bu, yüksek verimli elektrik iletimi ve optimize edilmiş elektriksel izolasyon sağlayarak sinyal netliği sağlar ve kaçak akımı azaltır. Bu işlem aynı zamanda transistör anahtarlama hızını, bant genişliğini ve genel çip performansını da artırır.
Temel Uygulama Senaryoları: HBM'den Yapay Zeka Çiplerine
- Yüksek Bant Genişlikli Bellek (HBM):HBM5 bellek paketlemede, JEDEC standartlarını karşılayan tek çözüm hibrit bağlamadır. Katmanlar arası boşluğu 1-2μm'ye sıkıştırır ve toplam yüksekliği ≤775μm olan 20 katmanlı istiflemeyi destekler. SK Hynix ve Samsung gibi büyük şirketler, bu süreci 2026'dan itibaren seri üretimde kullanmayı planlıyor ve 6,56 TB/sn bant genişliğini hedefliyor.
- Heterojen Entegrasyon ve Yapay Zeka Çipleri:TSMC'nin SoIC'si, mantık yongalarını (örneğin, N3 düğümü) ve SRAM'ı hibrit bağlama yoluyla entegre ederek AMD MI300 AI yongaları için 3D yığınlamayı mümkün kılar ve ara bağlantı verimliliğini 3 kat artırır. Broadcom XDSiP platformu, 12 HBM katmanını 6000 mm² silikon çiplerle birleştirerek geleneksel paketlemeye göre 7 kat daha fazla sinyal yoğunluğu elde eder ve PHY arayüzü güç tüketimini %90 oranında azaltır.
- Görüntü Sensörleri ve Depolama:CIS (Görüntü Sensörü) uygulamalarında, Sony ve Samsung gibi şirketler, piksel katmanlarını ve mantık katmanlarını bağlamak için hibrit yapıştırma kullanır ve optik yol kaybını %30 oranında azaltır. 3D NAND depolamada, Samsung'un V10 NAND'ı (2025 yılına kadar seri üretilecek), 420 katmanlı yığınlardaki yığınlama güvenilirliği sorunlarını çözmek için hibrit bağlama kullanır ve bağlama kararlılığını önemli ölçüde artırır.
Önemli ilerlemelerine rağmen, hibrit yapıştırma hala çeşitli teknik zorluklarla karşı karşıyadır:
- Yüzey Düzlüğü:Dielektrik tabakanın pürüzlülüğünün 0,5 nm'nin altında olması gerekir (bakır tabaka <2nm), which requires nano-level CMP (chemical mechanical polishing) processes.
- Temizlik Kontrolü:Hibrit bağlama, partikül kontaminasyonuna karşı son derece hassastır. 1μm'lik partiküller bile 10 mm'lik boşluklara neden olabilir ve Sınıf 1 temiz oda koşulları (ISO 3 seviyesi) gerektirir.
- Hizalama Hassasiyeti:Hibrit bağlama ekipmanı için hizalama hassasiyetinin ±100nm olması gerekir ve önde gelen ekipman ±50nm hassasiyete ulaşır.
Önde gelen bir ekipman üreticisi olarak Smartnoble, yarı iletken endüstrisi için son teknoloji hibrit bağlama çözümleri sağlamaya kendini adamıştır. Ekipmanlarımız şunları içerir:
- Hassas Yapıştırma Sistemleri:Yüksek kaliteli bakırdan bakıra ve dielektrik katman bağlantılarının sağlanması.
- Nano Düzeyde CMP Sistemleri:Pürüzsüz yüzeyler sağlamak ve yüksek düzlük elde etmek.
- Otomatik Temizleme ve Muayene Ekipmanları:Üretim sırasında temiz ortamlar ve hassas hizalama sağlamak.
us:www.smartnoble.com başvurun